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绿色空压机的节能理想状态之“无空载”

时间:2013-05-20 10:21来源:www.denaircompressor.com 作者:德耐尔空压机
空压机是一个巨大的能耗源。一般来说,空压机耗电约占工厂整体用电量的30%左右。据多家国际著名空压机专家对众多螺杆空压机的运行情祝进行跟踪统计:普通螺杆空压机运行时的平均负载时间为60%,空载时间为40%。运行费用情况:电费86%,维修保养费7%,人工费2

  空压机是一个巨大的能耗源。一般来说,空压机耗电约占工厂整体用电量的30%左右。据多家国际著名空压机专家对众多螺杆空压机的运行情祝进行跟踪统计:普通螺杆空压机运行时的平均负载时间为60%,空载时间为40%。运行费用情况:电费86%,维修保养费7%,人工费2%,空压机采购费用仅为5%。

  国家发改委于2004年11月颁布的《节能中长期专项规划》中明确提出了到2020年用能产品和设备能效水平达到或超过国际先进水平的目标。国家有关部门于2009年颁布了GB19153-2009容积式空气压缩机能效限定值及能效等级标准。其中明确规定了螺杆空压机各种排气压力下的机组比功率(机组输入功率溶积流量),并把它分成1、2、3个等级。现在各空压机制造厂千方百计的争取自己的产品达到1~2级能效,从以前单纯考核螺杆主机到考核整机的性能,这显然是一种的进步。

  螺杆空压机是由螺杆主机和辅机大部分组成。螺杆空压机的机组比功率是衡量整机能效等级的唯一决定因素。机组比功率(kW/m3/min)即:每一分钟(按额定工作压力)压缩一立方空气所需消耗的输入功率。显然,机组比功率是以低为优,以高为次。

  螺杆主机主要由是一对相互啮合螺旋转子组成。螺杆转子的型线优化及其加工精度(加工的精度取决于设备的优劣,数控磨床的精度远大于转子铣床)是决定主机性能优劣的主要因素。转子越小,型线优化和加工精度越难保证。

  螺杆主机另一个性能指标是噪音。噪音是与转子转速有关,更与转子型线和加工精度有关。国内螺杆转子型线技术相对于欧美同行还存在不小的差距,许多国内企业不得不采用大转子,低转速来弥补其短处。

  由此看来,螺杆主机性能的优劣仅与其主机比功率和噪音有关,与转子大小和转速高低并役有直接的因果关系!真正优秀的螺杆主机绝非一定是大转子,低转速而是精度和转速相对高,体积相对小的低噪音低比功率螺杆主机。高端汽车发动机都是小体积、高转速就是一个佐证,不是吗?

  螺杆空压机的能效取决于螺杆主机的性能,电机的效率和整机的系统阻力这三大主要因素。螺杆主机的性能主要取决于一对转子型线技术和加工精度,而国内多数企业役有能力把螺杆转子制造到小而精,于是一股“大转子,低转速节能之风席卷中国大地”并有愈演愈烈之势。结果是螺杆空压机越做越大,越做越重,耗材越来越多。并极力片面诱导用户“低转速噪音低,寿命长.买大不吃亏.”等等。其实,大转子、低转速节献是一个片面的理解!

  许多用户有所不知的是:能效等级仅是空压机节能的一部分,它只能在平均60负载时起到一定的作用。空压机的节能还取决于其运行模式。

  几十年以来,几乎100%的空压机均为传统的“恒量变压,负载/空载”运行模式:因为空压机排气量是由空压机转速决定的,主机转速不变排气量只能是恒量。工作压力是在设定的范围内变化。据统计,一般空压机平均有40%的时间是在空载状态(即其进气阀关闭,电机在运行作无用功,空压机不往外供气)。

  在这样的模式下运行,即使是一级能效,其节能效果也是微小的。该模式更大的缺陷是,40%或以上时问空压机在耗无用功,却仍在“烧钱”。它不管终端用气量的变化,只管自己打气,打到设定的上压就空载,降到了设定的下压就重新加载,继续打气,周而复始。

  而绿色空压机是一级能效,无空载的恒压变量运行模式的空压机。它与专用的智能变频器组合在一起,仅需输入所需的工作压力便进入恒压变量运行模式。其稀土永磁电机在一定的转速范围内通过变化频率来变化转速而按需改变排气量,即恒压变量供气。进气阀一般不关闭,如果用气点在设定的时}司内不用气,该空压机会自动停机。当储气罐储气压力降到设定的较低值时,该机自动开机,其变频启动电流仅为一般空压机的1/8。(注:变频启动远优于软启动,软启动远优于星三角降压启动)

  空压机的节能竞争不仅是能效等级之间的竞争,更重要的是其运行模式之问的竞争!绿色螺杆空压机的节能表现在二个方面:一是在其设计制造方面,二是在其运行模式方面。绿色空压机的节能才是空压机真正意义的节能。

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作者:德耐尔@德耐尔空压机  空压机修订日期:2013-05-20
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